DE3020466A1

DE3020466A1 - BUSBAR WITH AT LEAST A PAIR OF LONG-STRETCHED, PARALLEL-LEADED LEADS AND METHOD FOR PRODUCING SUCH A BUSBAR

Info

Publication number: DE3020466A1
Application number: DE19803020466
Authority: DE
Inventors: Masaaki Muto; Sunichi Rukuda
Original assignee: Rogers Corp
Current assignee: Mektron Nv Gent Be
Priority date: 1979-05-31
Filing date: 1980-05-29
Publication date: 1980-12-18
Also published as: BE883546A; GB2054248A; FR2458164A1; CA1143806A; FR2458164B1; JPS55160418A; NL8003146A; GB2054248B; US4342881A

Description

Sammelschiene mit mindestens einem Paar langgestreckter, zuein-Busbar with at least one pair of elongated,

ander parallel geführter Leiter und Verfahren zur Herstellung einer solchen Sammelschiene.other parallel conductors and method for making a such busbar.

Die Erfindung bezieht sich auf Sammelschienen und im einzelnen auf miniaturisierte Sammelschienen mit niedrigem Wellenwiderstand, niedriger Induktivität und hohem Kapazitätsbelag. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine miniaturisierte Sammelschienen betreffende Konstruktion oder ein Herstellungsverfahren für solche Sammelschienen, welche eine Mehrzahl dielektrischer Elemente, insbesondere in Gestalt dünner Keramikplättchen enthalten, welche zwischen einem Paar von Leiterschienen angeordnet sind.The invention relates to busbars and more particularly to miniaturized busbars with low characteristic impedance, low inductance and high capacity. In particular, the invention relates to a miniaturized one Construction relating to busbars or a manufacturing process for such Busbars, which have a plurality of dielectric elements, in particular in the form contain thin ceramic plates sandwiched between a pair of conductor rails are arranged.

Eine Vielzahl von Leitern enthaltende Sammelschienen, bei welchen zwischen den parallelen Leitern entweder flache Plattenkondensatoren oder einzelne dielektrische Elemente angeordnet werden, sind bereits bekannt. Derartige Sammelschienen zeichnen sich durch einen niedrigen Wellenwiderstand, niedrige Induktivität und hohen Kapazitätsbelag aus. Diese Eigenschaften sind sehr wünschenswert und in vielen Fällen von wesentlicher Bedeutung, um Schaltungsbauteile in Schaltungen, in denen die betreffende Sammelschiene eingesetzt ist, vor Hochfrequenzstörungen zu schützen. Die zuvor erwähnte#n Eigenschaften der Sammelschienen dieser Konstruktionsart, nämlich der Sammelschienen mit einzelnen diskreten Elementen zwischen den parallelen Leiterschienen, sind denjenigen bekannter laminierter Sammelschienen überlegen, bei denen die Leiterschienen durch einen dielektrischen Film oder ein System solcher Filme voneinander getrennt sind. Wegen der Möglichkeit von Kurzschlüssen zwischen den Leitern in den Räumen zwischen benachbarten dielektrischen Elementen war es jedoch bisher schwierig, Sammelschienen dieser Konstruktionsart mit Erfolg herzustellen und einzusetzen.Busbars containing a plurality of conductors, in which between the parallel conductors either flat plate capacitors or individual ones dielectric elements are arranged are already known. Such busbars are characterized by a low characteristic impedance, low inductance and high capacity. These properties are very desirable and in many Cases essential to circuit components in circuits in which the busbar in question is inserted, against high-frequency interference to protection. The aforementioned # n properties of busbars of this type of construction, namely the busbars with individual discrete elements between the parallel ones Conductor bars, are superior to those of known laminated busbars, in which the conductor rails are covered by a dielectric film or system of such Films are separate from each other. Because of the possibility of short circuits between It was the conductors in the spaces between adjacent dielectric elements however, heretofore difficult to successfully manufacture busbars of this type of construction and use.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Sammelschiene mit mindestens einem Paar langgestreckter, zueinander parallel geführter, flacher Leiter und einem zwischen diesen befindlichem Dielektrikum so auszugestalten, daß die Möglichkeit von Leiterkurzschlüssen vermieden und eine vergleichsweise einfache Herstellung möglich ist. Diese Aufgabe soll an einer Sammelschienenkonstruktion gelöst werden, welche eine Mehrzahl diskreter dielektrischer Elemente als Dielektrikum enthält.The object of the invention is to be achieved, a busbar with at least one pair of elongated, mutually parallel, flat ones Conductors and a dielectric located between these to be designed so that the possibility of conductor short circuits avoided and a comparatively simple one Manufacturing is possible. This task is to be carried out on a busbar construction be solved, which a plurality of discrete dielectric elements as a dielectric contains.

Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe dadurch gelöst, daß das Dielektrikum von einer Mehrzahl dünner, flacher, starrer dielektrischer Element: gebildet ist und daß Verbindungsschichten vorgesehen sind, welche die einander zugekehrten Flächen der Leiter mit den gegenüberliegenden Oberflächen der dielektrischen Elemente in Bereichen verbinden, die sich von der Mittellängslinie der Leiter bis kurz vor die Ränder der dielektrischen Elemente erstrecken.According to the invention, the stated object is achieved in that the Dielectric of a plurality of thin, flat, rigid dielectric element: is formed and that connecting layers are provided which face each other Faces of the conductors with the opposite surfaces of the dielectric elements connect in areas that extend from the central longitudinal line of the ladder to just before the edges of the dielectric elements extend.

Die Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zur Herstellung solcher Sammelschienen. Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind im übrigen Gegenstand der anliegenden Ansprüche, deren Inhalt hierdurch ausdrücklich zum Bestandteil der Beschreibung gemacht wird, ohne an dieser Stelle den Wortlaut zu wiederholen.The invention also includes a method of making such busbars. Appropriate refinements and developments are also the subject of the attached Claims, the content of which is hereby expressly part of the description is made without repeating the wording at this point.

Eine Sammelschiene der hier angegebenen Konstruktionsart enthält also mindestens ein Paar zueinander parallel geführter, flacher Leiterschienen oder Leiterstreifen. Eine Mehrzahl von Plättchen aus dielektrischem Werkstoff, insbesondere aus Keramikwerkstoff, ist zwischen den Leiterschienen angeordnet und mit diesen verbunden oder verklebt. Die Leiterschienen bilden also die Platten einer Anzahl von Kondensatoren, welche körperlich und elektrisch parallelgeschaltet sind. Nach dem Anordnen der dielektrischen Elemente zwischen den Leiterschienen kann die gesamte Sammelschiene in ein geeignetes Isolationsmaterial eingeschlossen werden.Contains a busbar of the type of construction specified here so at least one pair of flat conductor rails or conductor strips that run parallel to one another. A plurality of plates made of dielectric material, in particular made of ceramic material, is arranged between the conductor rails and connected or glued to them. The conductor rails thus form the plates of a number of capacitors, which are physically and electrically connected in parallel. After arranging the dielectric Elements between the conductor rails can turn the entire busbar into one suitable Isolation material to be included.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die dielektrischen Elemente Keramikplättchen, welche beispielsweise rechteckige Form haben und mindestens in Bereichen der einander gegenüberliegenden Seitenflächen mit einem leitfähigen Material beschichtet sind, das bei verhältnismäßig tiefen Temperaturen schmilzt. Dabei sind bestimmte Bereiche vorgesehen, die sich von jeder Seitenkante der seitlichen Flächen der dielektrischen Elemente aus nach einwärts erstrecken und welche frei von der leitfähigen Beschichtung gehalten sind. Wenn also die dielektrischen Elemente zwischen ein Paar von Leiterschienen eingesetzt sind und die gesamte Anordnung erhitzt wird, so daß das den niedrigen Schmelzpunkt aufweisende Leitermaterial sich verflüssigt und die Verbindung zu den Leiterschienen herstellt, so wird vermieden, daß sich das Leitermaterial um die Ränder oder Kanten der dielektrischen Elemente herum ausbreitet und einen Kurzschluß zwischen den Leiterschienen verursacht.According to a preferred embodiment, the dielectric Elements ceramic platelets, which for example have a rectangular shape and at least in areas of the opposite side surfaces with a conductive Material are coated that melts at relatively low temperatures. Certain areas are provided that extend from each side edge of the side Surfaces of the dielectric elements from extending inwardly and which are exposed are held by the conductive coating. So if the dielectric elements are inserted between a pair of conductor rails and heat the entire assembly so that the conductor material having the low melting point is liquefied and establishes the connection to the conductor rails, so it is avoided that spreading the conductor material around the edges or edges of the dielectric elements and causes a short circuit between the conductor rails.

Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung wird nach der Verbindung der Leiterschienen mit den Keramikplättchen oder anderen dielektrischen Elementen die Sanmelschienenanordnung dicht gekapselt.According to an expedient development, after the connection, the Conductor rails with the ceramic plates or other dielectric elements Sealing rail arrangement tightly encapsulated.

Dieses Kapseln geschieht durch gleichförmiges Beschichten der Sammelschiene mit nichtleitfähigem Harzpulver oder Kunstharzpulver unter Ausnahme der Anschlußbereiche und nachfolgendes Erhitzen der Sammelschiene zum Aufschmelzen des Harzes und zum Aushärten desselben.This encapsulation is done by uniformly coating the busbar with non-conductive resin powder or synthetic resin powder with the exception of the connection areas and then heating the busbar to melt the resin and to Hardening of the same.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung näher erläutert. Es stellen dar: Fig. 1 eine Aufsicht eines Teiles einer laminierten Sammelschiene der hier vorgeschlagenen Art, teilweise aufgebrochen gezeigt und Fig. 2 eine in vergrößertem Maßstab wiedergegebene Schnittansicht entsprechend der in Figur 1 angedeuteten Schnittlinie X-x.An exemplary embodiment is described below with reference to FIG attached drawing explained in more detail. The figures show: FIG. 1 a top view of a Part of a laminated busbar of the type proposed here, partially broken open and FIG. 2 is a corresponding sectional view reproduced on an enlarged scale the section line X-x indicated in FIG. 1.

Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich, weist die hier angegebene Sammelschiene ein Paar einander gegenüberliegender, langgestreckter, zueinander parallel geführter Leiter 1 und 2 auf. Die Leiter 1 und 2 sind beispielsweise aus einer Kupferfolie oder einem anderen dünnen Kupferblech hergestellt und etwa durch Ausstanzen gebildet, wobei jeweils von einer Seitenkante nach außen Anschlußfahnen 1A und 2A wegragen. Die Leiter 1 und 2 sind durch Plättchen oder Täfelchen 3 und 4 voneinander getrennt, welche aus einem geeigneten Dielektrikumswerkstoff jeweils gleicher oder unterschiedlicher Art bestehen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Plättchen 3 und 4 im wesentlichen rechteckiger Gestalt und haben sämtlich gleiche Stärke und etwa dieselbe Dicke wie die Leiterschienen 1 und 2. Die Plättchen 3 sind beispielsweise dünne Plättchen aus einem geeigneten Keramikwerkstoff, während die Plättchen 4 entweder ebenfalls aus Keramikwerkstoff bestehen oder als Abstandshalter dienen und aus einem anderen Dielektrikumswerkstoff hergestellt sind, welcher weniger bruchempfindlich ist als das Keramikmaterial der Plättchen 3. Wie bereits gesagt, können aber die Plättchen 3 und 4 auch aus demselben Keramikwerkstoff hergestellt sein.As can be seen from Figures 1 and 2, the specified here Busbar a pair of opposite, elongated, to each other parallel conductors 1 and 2. The conductors 1 and 2 are, for example, off made of a copper foil or another thin copper sheet and approximately through Punching formed, with terminal lugs in each case from one side edge to the outside 1A and 2A stick out. The conductors 1 and 2 are by plates or tablets 3 and 4 separated from each other, each made of a suitable dielectric material of the same or different types. In the illustrated embodiment the platelets 3 and 4 are substantially rectangular in shape and all have same thickness and approximately the same thickness as conductor rails 1 and 2. The plates 3 are, for example, thin plates made of a suitable ceramic material, while the platelets 4 either also consist of ceramic material or as spacers serve and are made of a different dielectric material, which less is more fragile than the ceramic material of the platelets 3. As already said, but the platelets 3 and 4 can also be made from the same ceramic material be.

Zwischen benachbarten Plättchen 3 und 4 sind Zwischenräume freigelassen, um Änderungen der Abmessungen zu berücksichtigen, welche auftreten können, während in der nachfolgenden Weise die Verbindung zwischen den Einzelteilen hergestellt wird.Gaps are left between adjacent tiles 3 and 4, to account for dimensional changes that may occur during the connection between the individual parts is established in the following way will.

Die Keramikplättchen 3 sind auf ihren einander gegenüberliegenden seitlichen Flächen mit einem Belag 5 aus Leitermaterial versehen, welcher einen niedrigen Schmelzpunkt besitzt und beispielsweise aus einem Lot oder einer Lotpaste besteht. Dieses verflüssigbare, niedrigen Schmelzpunkt besitzende Leitermaterial wird auf die Keramikplättchen in solcher Weise aufgebracht, daß längs der einander gegenüberliegenden Seitenränder der Keramikplättchen auf deren beiden Seiten Streifenbereiche 6 von Leitermaterial 5 frei bleiben. Wenn also die Plättchen 3 und 4 zwischen die Paare der Leiterschienen eingesetzt sind und die Anordnung erhitzt wird, verflüssigt sich das Leitermaterial 5, breitet sich jedoch nicht um die Ränder der Plättchen 3 und 4 aus und kann daher keinen Kurzschluß zwischen den auf Abstand gehaltenen Leiterschienen oder Leiterstreifen verursachen. Nach dem Abkühlen haftet das Leitermaterial 5 fest an den Leiterschienen 1 und 2, so daß die gesamte Sammelschienenanordnung eine einheitliche Baugruppe bildet.The ceramic plates 3 are on their opposite lateral Areas provided with a covering 5 made of conductor material, which has a low melting point and consists, for example, of a solder or a solder paste. This liquefiable, Low melting point conductor material is placed on the ceramic platelets in applied in such a way that along the opposite side edges of the ceramic platelets on both sides of the strip areas 6 of conductor material 5 remain free. So if the plates 3 and 4 are between the pairs of conductor rails are inserted and the arrangement is heated, the conductor material liquefies 5, but does not spread around the edges of platelets 3 and 4 and therefore can no short circuit between the conductor rails or conductor strips that are kept at a distance cause. After cooling, the conductor material 5 adheres firmly to the conductor rails 1 and 2, so that the entire busbar assembly is a unitary assembly forms.

Nach dem Verbinden der Leiterschienen mit den dielektrischen Elementen wird die Sammelschienenanordnung mit Ausnahme der Anschlüsse 1A und 2A gekapselt, indem ein Belag 8 aus Isolierwerkstoff um die Anordnung herumgelegt wird. Dies geschieht vorzugsweise dadurch, daß die Anordnung gleichförmig mit Kunstharzpulver, beispielsweise mit Polyesterharz, Acrylharz oder Epoxyharz, beschichtet und dann erhitzt wird, um das Kunstharz aufzuschmelzen und zu härten.After connecting the conductor rails to the dielectric elements the busbar arrangement is encapsulated with the exception of connections 1A and 2A, by placing a covering 8 made of insulating material around the arrangement. this happens preferably in that the assembly is uniformly coated with synthetic resin powder, for example coated with polyester resin, acrylic resin or epoxy resin and then heated, to melt and harden the resin.

Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, werden die Anschlußfahnen 1A und 2A im allgemeinen so abgebogen, daß sämtliche Anschlüsse von der Sammelschiene in derselben Ebene wegragen. Dies kann beispielsweise so erreicht werden, daß die Anschlußfahnen in ihren Fußbereichen so gekröpft werden, daß sämtliche Anschlußfahnen mit ihren Hauptbereichen in der Ebene der Plättchen 3 und 4 verlaufen. Das Abbiegen oder Kröpfen der Anschlußfahnen kann während jedes Verfahrensschrittes während des Zusammenbaus vor der Anbringung des Isoliertoffbelages 8 durchgeführt werden.As can be seen from Figure 2, the terminal lugs 1A and 2A generally bent so that all connections from the busbar in protrude from the same plane. This can be achieved, for example, that the terminal lugs are cranked in their foot areas so that all connecting lugs with their Main areas run in the plane of platelets 3 and 4. The turning or crook the terminal lugs can be used during each process step during assembly be carried out before applying the insulating material 8.

Dem Fachmann bietet sich im Rahmen der zuvor angegebenen Gedanken eine Reihe von Weiterbildungs- und Abwandlungsmöglichkeiten.The person skilled in the art is within the scope of the ideas given above a range of further training and modification options.

Claims

Claims busbar with at least one pair of elongated, flat conductors running parallel to one another and one between them Dielectric, characterized in that it consists of a plurality of thin, flat, rigid dielectric elements (3, 4) is formed and that connecting layers (5) are provided, which the facing surfaces of the conductors (1, 2) with connect the opposite surfaces of the dielectric elements in areas which extends from the central longitudinal line of the conductor to just before the edges of the dielectric Extend elements.

2. busbar according to claim 1, characterized by a plastic layer (8), which is formed by the conductors (1, 2) and the dielectric elements (3, 4) Layer structure encloses as well as a number of connection lugs (1A, 2A), each starting from one of the conductors through the plastic layer extend.

3. busbar according to claim 2, characterized in that the Terminal lugs (1A, 2A) lie in a common plane which is parallel to the Planes that are determined by the conductor surfaces.

4. busbar according to one of claims 1 to 3, characterized in that that at least some of the dielectric elements (3, 4) consist of ceramic material.

5. busbar according to one of claims 1 to 4, characterized in that that at least some of the dielectric elements (3, 4) have a rectangular shape and have the same width as the conductors (1, 2).

6. busbar according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the connecting layers of one on the dielectric elements (3, 4) each formed covering (5) are made of conductive material, which has a lower Melting point possesses than the conductors and the dielectric elements.

7. A method for producing a busbar according to any one of the claims 1 to 6, characterized in that a number of thin, flat, rigid dielectric Elements on the side surfaces leaving border areas with a conductive Covering is made of a material which has a low melting point, that the dielectric elements are inserted between pairs of conductor rails, the layered bond for the production of a mechanical connection with melting of the conductive connecting layers and the entire arrangement thereafter, if necessary is provided with a plastic cover.